安科瑞 陳(chén)聰(cōng) 周潔

摘(zhāi)要： 隨著(zhuó)人(rén)們(mén)對(duì)電能質(zhì)量與治(zhì)理日(rì)益(yì)增長(cháng)的(dí)需求，人(rén)們(mén)對(duì)電網(wǎng)電(diàn)能(néng)治(zhì)理(lǐ)的(dí)要(yào)求越來(lái)越高(gāo)。對(duì)於(yú)高等(děng)院校來說，想要(yào)安(ān)全穩定的(dí)電網(wǎng)，就(jiù)需要解(jiě)決電網的電能(néng)治理問題，對高校不同區域(yù)的實際(jì)情況進行(háng)評(píng)估(gū)，相應的問(wèn)題提(tí)出(chū)相應解決措施。ANSVC無功補償裝置對電(diàn)網的(dí)安(ān)全(quán)經濟運行，保障高校(xiào)用(yòng)電質(zhì)量和科學實驗的正(zhèng)常運行起(qǐ)著至關(guān)重(zhòng)要(yào)的作用(yòng)。

  關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：電能質量(liáng)，高等院校，SVC，無功補(bǔ)償

  0：概(gài)述(shù)

  高等(děng)院(yuàn)校中的(dí)電(diàn)網(wǎng)功率因數普遍(biàn)偏低，會導(dǎo)致(zhì)損耗增(zēng)加(jiā)，輸(shū)送(sòng)容(róng)量減少，電網(wǎng)電(diàn)壓(yā)偏移，影響教學(xué)樓日(rì)常(cháng)用電，實(shí)驗(yàn)室(shì)設(shè)備壽命(mìng)縮短(duǎn)。安(ān)裝ANSVC無功補償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)進行無功補償，可將(jiāng)功率因數(shù)提高(gāo)到(dào)0.95，改善電壓波動(dòng)，閃變(biàn)等(děng)狀(zhuàng)況。普(pǔ)通(tōng)電(diàn)容(róng)器組經(jīng)濟(jì)效(xiào)益高，維護(hù)簡便(biàn)，自(zì)身損(sǔn)耗小(xiǎo)，可(kě)以(yǐ)快速(sù)地(dì)保(bǎo)障高(gāo)校的(dí)電能(néng)質(zhì)量。

  高(gāo)等院校(xiào)中負載多為照明，空調，教學設備(bèi)，宿(sù)舍樓(lóu)用電(diàn)，教師公寓(yù)用電(diàn)等，由(yóu)三(sān)相負載，單(dān)相(xiāng)負(fù)載組(zǔ)合而(ér)成，其(qí)主要(yào)產(chǎn)生(shēng)3，5，7次諧波，電網中(zhōng)的變壓器既傳輸(shū)有(yǒu)功(gōng)也傳輸無功，但(dàn)無(wú)功在電網(wǎng)流入流(liú)出(chū)過程中(zhōng)會有損(sǔn)耗，因而(ér)功率因數(shù)下降，會引起(qǐ)負載(zǎi)工作(zuò)異常(cháng)，電費罰款較多。所(suǒ)以要選(xuǎn)擇(zé)ANSVC無功(gōng)補償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)進(jìn)行無功(gōng)補償，節約成本。

  1：項(xiàng)目(mù)概(gài)述：

  南京某高(gāo)等院校信息(xī)技術科研樓(lóu)改(gǎi)造項目，該(gāi)項目建(jiàn)築樓(lóu)層10層(céng)，高(gāo)低壓(yā)配電室建設(shè)於(yú)2012年(nián)，低(dī)壓電力電容采用的是傳(chuán)統電容(róng)，現(xiàn)使(shǐ)用年(nián)限(xiàn)已(yǐ)到，低(dī)壓(yā)電力電(diàn)容老化(huà)嚴重，部(bù)分電(diàn)容(róng)已(yǐ)經(jīng)出(chū)現(xiàn)變形，電容老(lǎo)化易(yì)引(yǐn)起(qǐ)爆炸(zhà)，造(zào)成(chéng)安全事故，影響用電安(ān)全(quán)，也(yě)會(huì)造成(chéng)功率(shuài)因(yīn)數(shù)偏低(dī)，電能質量差(chà)。

  為了(liǎo)確保用(yòng)電安(ān)全，排(pái)除(chú)安全(quán)隱(yǐn)患(huàn)，保證(zhèng)配電(diàn)室(shì)用(yòng)電設(shè)備(bèi)和配電設備正常運行，現(xiàn)將(jiāng)對配(pèi)電(diàn)室(shì)低(dī)壓電容(róng)器，電(diàn)抗器，投(tóu)切開關(guān)，功(gōng)率因數控(kòng)製(zhì)器(qì)等電(diàn)容(róng)設備進行改造。改造後要求每台(tái)無(wú)功補償櫃(guì)補償後的(dí)功率(shuài)因數(shù)大(dà)於(yú)0.95要(yào)求的(dí)功率(shuài)因數，係(xì)統內(nèi)諧(xié)波(bō)小(xiǎo)於(yú)5%。提高(gāo)電能質量(liáng)，可確(què)保電(diàn)容(róng)補(bǔ)償設備正(zhèng)常運(yùn)行(háng)，低(dī)壓(yā)電力電(diàn)容(róng)改造(zào)重(zhòng)在強(qiáng)調(tiáo)改造後(hòu)補(bǔ)償的(dí)安全性(xìng)，可靠(kào)性(xìng)，低(dī)壓(yā)電容配(pèi)比(bǐ)補償(cháng)量占(zhān)變壓器總容(róng)量（20%-30%）的比例，同時(shí)改(gǎi)造後電(diàn)容(róng)補(bǔ)償(cháng)要(yào)求實用(yòng)性與(yǔ)智(zhì)能性，改(gǎi)造(zào)後的功(gōng)率因數控(kòng)製(zhì)器(qì)具有RS485標(biāo)準接(jiē)口，支持Modbus標(biāo)準通訊規約，可(kě)方便接入電力(lì)監控管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)平(píng)台，可進行遠(yuǎn)程實(shí)時監控(kòng)，在綫(xiàn)巡檢及(jí)數據(jù)管(guǎn)理(lǐ)，也可對設備(bèi)運(yùn)行狀態(tài)實時(shí)監測(cè)與(yǔ)預(yù)警。

圖1 改(gǎi)造前(qián)配電室(shì)現(xiàn)場圖片

  2：解(jiě)決方(fāng)案(àn)

  高校中(zhōng)的既有三(sān)相負載又有(yǒu)單相負(fù)載(zǎi)，選(xuǎn)擇共(gòng)補電容(róng)器和(hé)分(fēn)補電容器進行混合補(bǔ)償，而係統中(zhōng)的3，5，7次(cì)諧(xié)波會引起電容(róng)器壽命縮(suō)短(duǎn)或直(zhí)接鼓(gǔ)包(bāo)損(sǔn)壞(huài)，所(suǒ)以(yǐ)選擇14%電抗率(shuài)的(dí)電抗器來(lái)保(bǎo)護(hù)電(diàn)容器，安裝(zhuāng)ANSVC無功補償(cháng)裝置進行無(wú)功補償，可(kě)以(yǐ)提(tí)高(gāo)電能質量(liáng)，保護(hù)設(shè)備(bèi)，節(jié)省開(kāi)支。

圖2 二次接(jiē)綫圖紙

  根(gēn)據(jù)二(èr)次接綫圖紙(zhǐ)提(tí)供的信息：單櫃(guì)裝(zhuāng)機(jī)容量(liáng)為200kvar，分(fēn)補占總(zǒng)容量的40%，電(diàn)抗(kàng)率14%，選擇(zé)適當的(dí)配(pèi)置(zhì)方案： 200kvar=共(gòng)補(bǔ)（40kvar*3）+分補（30kvar*2+20kvar）

  3：ANSVC無功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置

  3.1 概述

  ANSVC無(wú)功補償(cháng)裝置適(shì)用於頻率(shuài)50Hz電(diàn)壓(yā)0.4KV的係統中，集無功補償(cháng)，電網(wǎng)監測於(yú)一體(tǐ)，不(bù)但(dàn)可以通(tōng)過(guò)投切(qiē)電(diàn)容(róng)器(qì)來(lái)補償電網中(zhōng)的(dí)無功損耗(hào)，提高功率因數，降低(dī)損(sǔn)耗，從而提高(gāo)電網的負(fù)載能(néng)力(lì)和供(gōng)電質量(liáng)，同時(shí)還能夠(gòu)實時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的三(sān)相(xiāng)電壓，電流，功(gōng)率因數(shù)等電量(liáng)參(cān)數。ANSVC無(wú)功補(bǔ)償(cháng)裝置(zhì)由電容器，電(diàn)抗器(qì)，投(tóu)切(qiē)開(kāi)關，控(kòng)製(zhì)器等散(sàn)件(jiàn)組成(chéng)。

  3.2 ANBSMJ自(zì)愈式(shì)並聯電(diàn)容器

  電容(róng)器(qì)采(cǎi)用自愈式並聯(lián)電(diàn)容(róng)器，自愈式在擊穿後可以進行自(zì)我恢(huī)復(fù)，工(gōng)作狀(zhuàng)態下損耗小，並聯(lián)式電(diàn)容器即使(shǐ)損壞(huài)也(yě)不會影響電網的(dí)正常使(shǐ)用(yòng)。電(diàn)容器從外形上分為圓(yuán)形(xíng)（圖(tú)1）和(hé)方形（圖2），功(gōng)能上(shàng)分為共(gòng)補電容(róng)和分(fēn)補電容（圖3）

圖(tú)3 圓形(xíng)電容

圖4方形電(diàn)容(róng)器

圖(tú)5共(gòng)補(bǔ)分(fēn)補電(diàn)容器上圖(tú)示(shì)例(lì)

  3.3 ANCK串聯電抗器

  ANCK係(xì)列串(chuàn)聯(lián)電(diàn)抗(kàng)器(qì)與ANBSMJ係(xì)列自(zì)愈式(shì)低(dī)壓(yā)並(bìng)聯(lián)電(diàn)容器(qì)配套(tào)使(shǐ)用，主要用於提高0.4KV電(diàn)力(lì)係統的功率(shuài)因(yīn)數，抑(yì)製電(diàn)網(wǎng)的(dí)高(gāo)次諧(xié)波，減(jiǎn)輕電(diàn)容(róng)器由(yóu)諧波引(yǐn)起的過(guò)載(zǎi)，防止(zhǐ)諧(xié)波過大(dà)，對電容(róng)器(qì)的(dí)安全(quán)運(yùn)行，改(gǎi)善網(wǎng)絡電壓波(bō)形，提高(gāo)供(gōng)電質量和電(diàn)網安(ān)全(quán)經濟(jì)運(yùn)行(háng)起良(liáng)好作(zuò)用(yòng)，適(shì)用(yòng)於(yú)3，5，7，9次(cì)諧波負載的(dí)無功補(bǔ)償。ANCK采用銅(tóng)或(huò)鋁(lǚ)繞組(zǔ)，電抗(kàng)分(fēn)為(wéi)共(gòng)補(bǔ)電抗（圖4）和(hé)分補電(diàn)抗（圖(tú)5），電抗率(shuài)分為(wéi)7%或(huò)14%

圖6 共(gòng)補(bǔ)電(diàn)抗(kàng)

圖(tú)7 分補電抗(kàng)          

  3.4 AFK投(tóu)切開(kāi)關(guān)

  AFK係(xì)列(liè)投(tóu)切開(kāi)關(guān)是(shì)低(dī)壓(yā)無(wú)功(gōng)補償裝置中，用(yòng)於投(tóu)切電(diàn)容器的產(chǎn)品(pǐn)。其基本工(gōng)作原(yuán)理是(shì)在(zài)控製(zhì)器(qì)發(fā)出(chū)投(tóu)入或切除指令後，投切開關(guān)閉合(hé)或斷開，將(jiāng)無(wú)功補償支路與係統(tǒng)連(lián)接(jiē)或中(zhōng)斷，實現(xiàn)過零投切(qiē)，投(tóu)切過(guò)程(chéng)無過壓(yā)，電(diàn)弧等(děng)現象，響應時間(jiān)快，可頻(pín)繁(fán)投切(qiē)。投切(qiē)開關分(fēn)為(wéi)復(fù)合開(kāi)關（圖(tú)6）和(hé)晶閘管(guǎn)開(kāi)關(guān)（圖7）。

圖8 復合開(kāi)關(guān)圖(tú)

圖9 晶閘(zhá)管(guǎn)開(kāi)關

  3.5 ARC控製器

  ARC功率(shuài)因(yīn)數補償(cháng)控(kòng)製(zhì)器(qì)采(cǎi)用(yòng)高性能MCU為核心，配(pèi)以高精度的電量(liáng)專用芯片(piàn)，是以功率(shuài)因數(shù)為(wéi)取(qǔ)樣(yàng)物(wù)理量的(dí)補(bǔ)償器(qì)，改控製(zhì)器能可靠地運行(háng)在(zài)大諧波(bō)，非正弦電(diàn)流(liú)，強幹擾等(děng)任(rèn)何惡劣電網(wǎng)環境(jìng)下。自(zì)適(shì)應功能(néng)保證(zhèng)了(liǎo)電(diàn)力電(diàn)容(róng)的(dí)使用(yòng)安全，實現了電容補償(cháng)櫃(guì)的(dí)自(zì)動穩定(dìng)投切(qiē)，改(gǎi)善(shàn)電(diàn)網(wǎng)的功率(shuài)因(yīn)數，是(shì)低壓(yā)配電係統補償無功功率的理(lǐ)想控(kòng)製(zhì)器(qì)。

  產(chǎn)品的(dí)主要(yào)特(tè)點：缺相保(bǎo)護，過溫(wēn)保(bǎo)護，過壓(yā)欠壓(yā)保護，電(diàn)壓(yā)電(diàn)流(liú)諧波保護，多種(zhǒng)編碼(mǎ)投切(qiē)，補償方(fāng)式多(duō)樣(yàng)化(huà)。

  ARC控製(zhì)器外形(xíng)尺寸：144*144

      開孔尺(chǐ)寸(cùn)：138*138

圖(tú)10 控(kòng)製器外(wài)形(xíng)

圖(tú)11 控(kòng)製器尺(chǐ)寸

  3.6 技術(shù)參(cān)數(shù)

  3.7 接綫方式(shì)

  4 結(jié)語(yǔ)

  ANSVC無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝置(zhì)在該項目中長期投入運(yùn)行，安全(quán)可(kě)靠(kào)，取得(dé)國(guó)家檢驗(yàn)機(jī)構頒發的帶有CMA，CAL，ilac-MRA，CNAS等認(rèn)證(zhèng)資(zī)質的型式試驗(yàn)報告(gào)，售後服務有保障(zhàng)。既能補償係統中(zhōng)的無功需量，也能實(shí)時監(jiān)測係統中的各(gè)項參(cān)數，方便快(kuài)捷地將(jiāng)數(shù)據(jù)傳輸到後台進(jìn)行統一(yī)管(guǎn)理，使整(zhěng)個配(pèi)電工(gōng)程(chéng)實現(xiàn)了綜合自動化。

  5 參考文獻

  [1] 企業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊.2020.6

  [2] 戴曉亮．無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在配電(diàn)網中的應用[J]．電網(wǎng)技術(shù),1999,23(6).

  [3] 王(wáng)長(cháng)征(zhēng)．配電網無功(gōng)補償技術(shù)在油(yóu)田電(diàn)網中的應(yīng)用(yòng)[J]．電(diàn)世(shì)界,2018,23(3)：11-13.